专题6 细胞呼吸教师版

这是一份专题6 细胞呼吸教师版，共14页。
专题六 细胞呼吸
[考试标准]
知识内容
必考要求
加试要求
细胞呼吸
(1)需氧呼吸与厌氧呼吸的概念和过程
(2)需氧呼吸与厌氧呼吸的异同
(3)细胞呼吸在实践中的应用
b

b
b
b
b

一、需氧呼吸和厌氧呼吸过程的分析及其异同的比较
细胞呼吸
细胞内进行的将糖类等有机物分解为无机物或小分子有机物，并释放出能量的过程。
分 类
依据：细胞呼吸过程中是否有氧气参与。 分类：需氧呼吸、厌氧呼吸
项目比较
需氧呼吸
厌氧呼吸
过
程
模
型

不
同点
定 义
细胞在氧气的参与下，把糖分子氧化成CO2和H2O，并释放能量，生成大量ATP的过程。
细胞在无氧条件下，将糖分子分解成乳酸（或乙醇和CO2），并释放能量，生成少量ATP的过程。
反
应
场
所
原核：细胞溶胶、质膜
真核：细胞溶胶、线粒体（主要场所）
第一阶段：细胞溶胶
第二阶段：线粒体基质（主）、嵴（少）
第三阶段：线粒体内膜
第一阶段：细胞溶胶
第二阶段：细胞溶胶
反应条件
需O2 、酶、适宜温度
不需O2 、需要酶和适宜温度
产 物
CO2、H2O
乙醇和CO2 或乳酸
较多能量（1mol葡萄糖→30ATP）
较少能量（1mol葡萄糖→2ATP）
能量变化
（特点）
有机物中的化学能彻底分解，能量完全释放，释放的能量部分储存在ATP中，大部分以热能散失（约70%散失）。
反应不彻底，能量没完全释放，有机物中的能量：不彻底氧化产物中的化学能、ATP中的能量、大部分以热能散失（约70%）。
物
质
变
化
①糖酵解
C6H12O62丙酮酸+4[H]+2ATP
②柠檬酸循环
2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+2ATP
③电子传递链
24[H]+6O212H2O+26ATP
（1） 乙醇发酵
①C6H12O62丙酮酸+4[H]+2ATP
②2丙酮酸+4[H]2乙醇+2CO2
（2） 乳酸发酵
①C6H12O62丙酮酸+4[H]+2ATP
②2丙酮酸+4[H]2乳酸
酶
①②③阶段催化反应的酶都不同
①②阶段催化反应的酶都不同
总反应式
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
①C6H12O6 2乙醇+2CO2+能量
②C6H12O6 2乳酸+能量
相同点
过 程
第一阶段糖酵解相同，都发生在细胞溶胶中，产物都有丙酮酸、[H]和能量。
实 质
分解有机物，释放能量。
意 义
为生命活动提供能量，为物质转化提供原料（如为其他化合物的合成提供碳骨架）。
联 系
厌氧呼吸→进化→需氧呼吸

[诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)需氧呼吸只有在第三阶段才能产生ATP(　×　)
(2)需氧呼吸的酶存在于细胞溶胶、线粒体内膜、线粒体基质中(　√　)
(3)呼吸作用产生的能量均以热能形式释放(　×　)
(4)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，只发生在细胞有氧时(　×　)
(5)厌氧呼吸能产生ATP，但没有[H]的生成过程(　×　)
(6)厌氧呼吸不需O2参与，该过程最终有[H]的积累(　×　)
(7)人剧烈运动时产生的CO2是需氧呼吸和厌氧呼吸共同的产物(　×　)
2．比较需氧呼吸与厌氧呼吸的异同(学生版的已去掉)
项目
需氧呼吸
厌氧呼吸
不
同
点
场所
细胞溶胶和线粒体
细胞溶胶
条件
需O2、酶
不需O2、需酶
产物
CO2、H2O
乙醇和CO2或乳酸
能量
大量
少量
特点
有机物彻底分解，能量完全释放
有机物没有彻底分解，能量没有完全释放
相
同
点
联系
葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同
实质
分解有机物，释放能量，合成ATP
意义
为生物体的各项生命活动提供能量

3．比较需氧呼吸与厌氧呼吸中[H]和ATP的来源与去路

来　源
去　路
需氧呼吸
厌氧呼吸
需氧呼吸
厌氧呼吸
[H]
葡萄糖和水
葡萄糖
与O2结合生成H2O
还原丙酮酸
ATP
三个阶段都产生
只在第一阶段产生
用于各项生命活动
4.如图表示真核生物细胞呼吸过程图，请思考：

(1)图中③④过程、②过程的场所分别是什么？
(2)人和动物细胞呼吸过程中CO2的产生场所与酵母菌有何不同？
提示　(1)③、④过程及②过程的第一阶段均在细胞溶胶中进行，
②过程的第二、三阶段在线粒体中进行。
(2)人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体；酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞溶胶。

题组一　需氧呼吸与厌氧呼吸的过程理解
1．下列关于人体需氧呼吸的叙述，正确的是(　　)
A．电子传递链产生的ATP最多 B．柠檬酸循环中O2与[H]结合生成水
C．与糖酵解有关的酶分布在线粒体的嵴上 D．丙酮酸在细胞溶胶中分解产生二氧化碳
解析　电子传递链产生ATP，即需氧呼吸的第三阶段产生的ATP最多；柠檬酸循环即需氧呼吸的第二阶段；糖酵解即需氧呼吸的第一阶段；丙酮酸在线粒体中被分解。答案　A
2．如图表示细胞呼吸作用的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(　　)
A．①和②都是线粒体的组成部分
B．在②和③中都能产生大量的ATP
C．在②和③中所含酶的种类相同
D．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
解析　①代表细胞溶胶，②代表线粒体基质，A项错误；仅有③过程产生大量ATP，B项错误；③代表线粒体内膜，与②所含酶的种类不同，C项错误；葡萄糖分解产生丙酮酸和[H]，甲代表丙酮酸，乙代表[H]，D项正确。答案　D
3．下列关于在人体细胞呼吸过程中，[H]的来源和用途的叙述，最准确的是(　　)
选项
呼吸类型
[H]的来源
[H]的用途
A
需氧呼吸
只来源于葡萄糖
用于生成水
B
需氧呼吸
来源于葡萄糖和水
用于生成水
C
厌氧呼吸
来源于葡萄糖和水
用于生成乳酸
D
厌氧呼吸
只来源于葡萄糖
用于生成酒精
解析　需氧呼吸过程中[H]最终来自葡萄糖和水，在第三阶段与氧结合生成水；厌氧呼吸过程中[H]只来源于葡萄糖，用于生成酒精或乳酸，对于人体细胞来说，只能生成乳酸。答案　B
题组二　细胞呼吸类型的判断与相关计算
4．测定下列哪一项，可简便且准确判断贮存的小麦种子的细胞呼吸方式(　　)
A．有无酒精生成 B．有无水生成
C．有无有机物消耗 D．O2消耗量与CO2生成量的比值
解析　O2消耗量与CO2生成量可以简便、准确地测定，若二者比值等于1，则小麦种子进行的是需氧呼吸；若比值为0，则进行的是厌氧呼吸；若比值在0～1之间，则需氧呼吸和厌氧呼吸同时存在。答案D
5．下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是(　　)
A．氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官，此时呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
B．氧浓度为b时，厌氧呼吸消耗的葡萄糖是需氧呼吸的5倍
C．氧浓度为c时，只进行需氧呼吸
D．氧浓度为d时，需氧呼吸强度与厌氧呼吸强度相等
解析据图可知，CO2的释放量在氧浓度为c时最少，因此氧浓度为c时细胞呼吸最弱，最适合贮藏该植物器官；氧浓度为b时，氧气的吸收量为3，CO2的释放量为8，通过计算可知厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍；氧浓度为c时，CO2释放量大于O2吸收量，说明此时存在厌氧呼吸和需氧呼吸；氧浓度为d时，O2的吸收量与CO2的释放量相等，说明该器官可以只进行需氧呼吸，而厌氧呼吸被完全抑制。答案B
6．如图表示的是某植物的非绿色器官呼吸时O2的吸收量和CO2的释放量之间的相互关系，其中线段XY＝YZ，则在氧浓度为a时(　　)
A．需氧呼吸比厌氧呼吸消耗的有机物多
B．需氧呼吸比厌氧呼吸释放的能量多
C．需氧呼吸比厌氧呼吸释放的二氧化碳多
D．需氧呼吸和厌氧呼吸释放的能量相等
解析　根据线段XY＝YZ，说明在氧浓度为a时，厌氧呼吸与需氧呼吸CO2的释放量相等，则厌氧呼吸与需氧呼吸消耗的葡萄糖比值为3∶1，而消耗等质量葡萄糖，厌氧呼吸产生的ATP只有需氧呼吸的1/19，故B正确；A、C、D错误。答案　B

1．有关细胞呼吸的6个易错点
(1)不同生物厌氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。
(2)厌氧呼吸只释放少量能量，其余能量贮存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。
(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是厌氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。
(4)需氧呼吸与厌氧呼吸产物最大的区别是厌氧呼吸没有水生成，并且厌氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
(5)真核生物细胞并非都能进行需氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行厌氧呼吸。
(6)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行需氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，因为其细胞中含有与需氧呼吸有关的酶。
2．细胞呼吸类型判断及呼吸过程中各物质的比例关系
(1)“三看法”判断细胞呼吸的类型
①“一看”反应物和产物

②“二看”物质的量的关系
a．不消耗O2，释放CO2⇒只进行厌氧呼吸产生酒精。
b．无CO2释放⇒只进行厌氧呼吸产生乳酸。
c．酒精产生量等于CO2释放量⇒只进行厌氧呼吸产生酒精。
d．CO2释放量等于O2的吸收量⇒只进行需氧呼吸或同时进行需氧呼吸和产生乳酸的厌氧呼吸。
e．CO2释放量大于O2的吸收量⇒既进行需氧呼吸，又进行产生酒精的厌氧呼吸；多余的CO2来自产生酒精的厌氧呼吸。
f．酒精产生量小于CO2释放量⇒既进行需氧呼吸，又进行产生酒精的厌氧呼吸；多余的CO2来自需氧呼吸。
③“三看”反应场所
—
(2)根据细胞呼吸反应式确定各物质的比例关系
①需氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
②厌氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。
③消耗等量的葡萄糖时，厌氧呼吸与需氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3
二、影响细胞呼吸的因素及应用
项 目
规 律
举 例
内部因素
遗传特性
不同种类的植物呼吸速率不同
旱生植物＜水生植物、阴生植物